汽车变速器齿轮齿端倒棱刀架设计

汽车变速器作为汽车核心部件,配套需求也随之呈现出炙手可热态势。作为专业数控机床生产厂家,我们为唐山爱信齿轮有限公司、保定长城汽车有限公司的齿轮加工配套组建生产线,一部分数控车床用于完成汽车变速器齿轮倒棱工序的加丁（见图1）。本文介绍其中一种专门配套用于汽车变速器齿轮齿端倒角的倒棱刀架设计。     

齿轮倒角专机与刀具的设计

我厂对齿端的倒角采用手工锉毛刺,效率较低,劳动强度亦大,且不利于大规模生产;另外,我厂生产变速箱中的几种齿轮端面倒角因受其结构尺寸的限制,用常规的倒棱滚刀也无法加工。为解决上述问题,我厂设计了一台专用齿轮端面倒角机和倒角滚刀,用于齿端去毛刺或倒棱,节省了人力、物力,并提高了生产率。     

齿轮端面倒棱切削去毛工艺开发及应用

主要介绍了齿轮倒棱的作用,齿轮端面作为定位面时的常规工艺。同时介绍了新的齿轮端面倒棱后的特殊切削去毛技术,并对相关工艺的开发及应用前景作了一定的探讨。     

浅谈YB9332D型半自动齿轮倒角机倒棱加工的应用及凸轮的设计

就轿车行业的高速齿轮变速箱中的圆柱齿轮而言,对其齿端进行倒棱加工(见图1),不仅应该,而且必要。因为经倒棱加工后的齿轮可提高使用寿命,改善啮合质量,降低传动噪声,并且在消除工件在热处理时可能产生的裂纹,减小变形等方面都起着非常积极的作用。因此国内外轿车行业在生产齿轮时,均把齿轮倒棱加工作为一项必不可少的工序。 图1 斜齿轮倒棱前 斜齿轮倒棱后 在过去由于缺少必要的加工设备,加之生产批量不大,齿轮的倒棱去毛刺一直采用钳工修锉法,其加工效率及质量均不理想,难以满足工业化大生产的需要,应该说目前我厂所生产的片状砂轮倒棱机在解决齿轮齿端倒棱方面做了一些有效的工作,不仅提高了劳动生产率,而且加工质量稳定。然而片状砂轮倒棱机在实际应用中也存在某些局限性,比如它对于结构较为紧凑的双联或多联整体式齿轮以及某些长轴齿轮的倒棱加工就颇为困难,甚至难以加工。而采用指形铣刀类的YB9332D型半自动齿轮倒角机来解决上述问题却很容易。     

盘状锉齿齿轮倒棱刀

盘状锉齿齿轮倒棱刀是针对齿轮端面棱边进行倒棱加工的专用刀具。介绍了盘状锉齿齿轮倒棱刀的适用范围,着重叙述了盘状锉齿齿轮倒棱刀的工作原理及其设计、制造。     

钢管平端倒棱机自动控制系统

本文介绍了衡阳钢管平端倒棱工艺过程及设备,重点描述了平端倒棱机控制系统的硬件构成和软件设计以及基于FM354功能模块和伺服驱动装置SIMODRIVE 611A的刀架位置伺服控制系统.     

用蜗杆式珩磨轮对齿轮齿顶倒棱

齿轮齿顶倒棱(图1)对降低齿轮噪音、提高齿轮运动精度很有好处。这样的设计要求在我厂过去是没有的,但在和西德合作生产16DKE小立车中,他们的齿轮设计提出了这样的要求。为此,我们采用了蜗杆式珩磨轮进行倒棱。 给齿顶倒棱的方法很多,如采用专用的倒棱滚刀、磨齿机倒棱或钳工手工倒棱等等。通过比较,我们认为用珩轮倒棱的方法最佳,效率高,倒出的棱面光洁美观,过渡圆滑,珩轮制造简单,成本低,有许多可取之处。 在珩轮的设计中,齿形角的选择是根据被珩齿轮的齿顶压力角来决定的。实践证明,拖轮齿形角取大于齿顶回压力角5”一10o为宜。角度附…     

准轨迹齿轮倒棱工艺方法的研究

齿轮倒棱是控制齿轮噪声和减小热处理应力集中的一项十分重要的工艺措施.目前的齿轮倒棱工艺方法主要是针对模数小于10mm、直径小于1000mm的中小齿轮,而对于模数大于10mm、直径范围在1000 ～ 5000mm的大型齿轮,还没有成熟的工艺方法.文中基于金属表面成形方法和现有齿轮倒棱工艺研究分析的基础上,提出了适合大型齿轮的准轨迹倒棱工艺方法.     

斜齿轮齿向双边倒棱研究和数控仿真

介绍了一种对斜齿轮齿槽上两条齿顶线同时进行倒棱的方法。通过计算刀具相关参数,规划刀具轨迹并后处理生成G代码,基于VERICUT虚拟加工软件平台,建立了齿轮倒棱机床模型及斜齿轮齿向倒棱仿真加工模型。通过开发自动化编程软件来生成倒棱加工G代码,并将生成的加工G代码直接导入VERICUT虚拟加工软件进行仿真加工,验证轨迹规划算法、后处理程序和仿真加工模型。仿真结果表明,采用双边同时倒棱的方法可以保证齿轮齿向两边倒棱量相同,倒角角度相同,而且加工效率高。     

推荐使用电火花倒棱机

我们这里讨论的倒棱是因除毛刺而倒棱，而不是指因变速需要易于拨动齿轮而有意设计的棱边倒角。齿轮的加工变形及毛刺主要集中在齿轮的两端面及齿轮的棱拐边缘，为了提高齿轮的传动平稳性，降低齿轮传动噪声，必须消除变形及毛刺。传统的消除变形及毛刺的方法是采用薄片砂轮磨削倒斜棱边，更原始者，则用锉刀手工倒斜棱边，由此消除由于齿轮加工及淬火产生的不规则变形及毛刺。经过砂轮磨削倒棱加工能收到一定效果，但是，我们从齿轮的高品质性能要求来讨论，采用砂轮磨倒棱有以下几个问题值得商榷：     

螺旋锥齿轮副大轮齿顶线倒角加工方法研究

基于螺旋锥齿轮副中大轮采用的半滚切法加工原理,提出了一种螺旋锥齿轮副大轮齿顶线倒角加工方法,阐述了齿顶线倒角加工的原理。建立了倒角加工数学模型,通过对倒角刀具的运动分析,得出了倒角刀具运动的轨迹方程,并把倒角轨迹问题的求解归结为一个约束优化问题,应用MATLAB商用软件进行优化求解,以获得最佳的设计变量,即刀具旋转中心在刀具平面中的位置坐标和刀具半径。通过实例仿真,验证了理论方法的有效性,对工程应用有一定参考价值。     

圆柱齿轮滚切倒棱刀具设计

针对实际生产中圆柱齿轮的高速齿廓倒棱需求,提出了连续切削的滚切倒棱新方法,完成了滚切倒棱刀具廓形设计。首先参考圆柱齿轮滚齿加工运动,建立刀具与齿轮的初始位置关系及刀具安装位姿坐标系,并通过倒棱参数与所建的安装位姿坐标系计算刀具安装位姿参数;其次根据倒棱运动及刀具安装位姿,建立空间运动坐标系并推导坐标系间的变换关系,通过连续求解刀具前刀面与齿轮倒棱目标廓形的接触点,提出刀具廓形计算方法;最后选取某型号的圆柱斜齿轮为倒棱对象,利用切削仿真软件完成齿轮及滚切倒棱刀具的三维建模,通过编写仿真运动程序实现倒棱切削仿真,在此基础上利用倒棱机床进行加工实验。仿真及实验结果表明,所设计的倒棱刀具能够满足圆柱齿轮的高效齿廓倒棱需求,也验证了刀具廓形计算方法的正确性。     

基于小波分析的重载卡车变速箱装配品质在线检测方法研究

为确定某型变速箱装配品质,从变速箱内部结构出发,简要介绍了变速箱常见装配故障,从理论上分析了变速箱在各挡位情况下各齿轮和轴承等零件的常见故障特征频率,并搭建声压信号采集平台,采集变速箱不同挡位运转时产生的声压信号,利用小波阈值去噪法对采集的原始声压信号进行去噪,并运用小波分析对去噪后的声压信号进行分解,对相应的频段信号进行谱分析,结合理论分析与实验分析的结果,获得变速箱的装配故障特征,为检查变速箱装配品质提供依据。该研究对变速箱装配品质检测具有一定的参考意义。     

在普通铣床上加工倒角面的铣刀设计

机械零部件中倒角面的应用非常广泛,根据零件的不同,加工倒角的方法也各不相同,在铣床上主要加工一些板类零件、部分孔类零件以及槽类零件的倒角面。通过设计一种倒角铣刀来加工各种板类零件和槽类零件的倒角面,解决在铣床上的倒角问题,改善加工工艺,提高生产效率。     

减小变速器轴承支反力的齿轮位置布局优化

以减小某车辆动力换挡变速器不同挡位下轴承座处的支反力为目标,对该变速器变速传动部分进行模型简化,建立齿轮位置布局优化的模型;基于变速器各挡位工作时间分配百分比,利用线性加权法构造出可以综合反映变速器各挡位下箱体支反力的综合优化目标函数,选择MATLAB优化工具箱中求解非线性规划问题的fmincon函数进行求解,结果证明该布局优化方法是可行的,可以为变速器齿轮布局的改进设计提供参考。     

轮胎起重机行走部分变速箱的设计

根据轮胎起重机的使用要求,设计了一台起重机行走时使用的变速箱。汽缸通过拨叉控制,齿套分别与双联齿轮联接完成高速挡和低速挡两种输出形式。该变速箱是采用斜齿圆柱齿轮和双联斜齿带内花键的齿数不同螺旋角方向相反的圆柱齿轮输入轴高度变位的形式完成设计的。通过实践,该设计能很好地完成以往使用2台减速器才能完成的任务,并解决了噪音大的难题。     

Investigation of the Thermal Behaviour of Non‐metallic Curved‐Face‐Width Spur Gears

This paper describes a curved‐face‐width spur gear, specially designed for manufacture from non‐metallic materials. The benefits of this gear are the higher contact ratio, bending and Hertzian contact resistance, and greater tooth stiffness compared to standard spur gears. A modified geometry is proposed for the gear tooth, the height of which varies along the gear face width. Due to the reduction in tooth height, in sections away from the gear centre, lower sliding friction is expected, with consequences for the gear's thermal behaviour. The complex gear geometry makes the design of a die difficult; therefore the gears were cut on a milling machine, using a special kinematic generation process and related equipment. The tooth flank profile, an involute or near involute in sections away from the gear half‐width plane, as well as the flank surface quality determined by the single‐cutter tool used for gear manufacture, influence the meshing condition, and can be detrimental to the thermal behaviour of the gear. Experimental tests were carried out to examine the influence of load and speed on the temperature of the curved‐face‐width spur gears with modified geometry. The measured temperature of the non‐standard gear is further compared with the predicted temperature of plastic standard spur gears of the same specification.     

渐开线圆柱齿轮倒棱刀设计

介绍了渐开线圆柱齿轮倒棱刀的设计原理和设计方法,提出了使用CAD软件进行倒棱刀切削仿真的方法,提高了复杂倒棱刀设计效率;介绍了几种特殊的倒棱刀设计方法,解决了有齿端台阶、齿端倒角、变棱边倒棱等特殊要求的产品倒棱刀设计难题。     

Spur Gear Tooth Pitting Propagation Assessment Using Model-based Analysis

Tooth pitting is a common failure mode of a gearbox. Many researchers investigated dynamic properties of a gearbox with localized pitting damage on a single gear tooth. The dynamic properties of a gearbox with pitting distributed over multiple teeth have rarely been investigated. In this paper, gear tooth pitting propagation to neighboring teeth is modeled and investigated for a pair of spur gears. Tooth pitting propagation effect on time-varying mesh stiffness, gearbox dynamics and vibration characteristics is studied and then fault symptoms are revealed. In addition, the influence of gear mesh damping and environmental noise on gearbox vibration properties is investigated. In the end, 114 statistical features are tested to estimate tooth pitting growth. Statistical features that are insensitive to gear mesh damping and environmental noise are recommended.     

柔性行星轮系在风电齿轮箱中的应用

设计人员采用很多方法去克服行星齿轮箱中负载不均情况的发生:如柔性齿圈、浮动太阳轮、浮动行星架等.相对悬臂柔性行星轮系的设计,在平衡刚度和柔性的基础上能更好地实现载荷的分配均匀,具有较小的应力和最佳齿轮接触模式.